凝结水精处理技术

凝结水精处理技术凝结水精处理技术主要包括膜分离技术和离子交换技术。欧梅塞尔是同时拥有膜和离子交换树脂两大技术和产品的公司。从蒸汽凝结水零排放到炼油废水处理，从电子超纯水到海水淡化处理，欧梅塞尔膜和离子交换技术和产品都能够为用户提供各种需求的水资源解决方案。中国蒸汽凝结水回收率不足30%。其中很主要的原因是所回收的凝结水中含有过量油类等污染物，包括动植物油脂，石油烃类，环烷酸，酚醛等衍生物。高温凝结水中水和油的比重、粘度降低、油水分散的阻力减少。除悬浮状态的机械分散油（15~100um）外，高温凝结水中油主要以乳化油（0.5~15um）和溶解油（0.005um）形式存在。通常分散由悬浮在水面上，乳化油稳定分散在水中，溶解油则完全溶解在水中。蒸汽输送管线材质一般为碳钢，碳钢容易在有氧和酸性环境下腐蚀。腐蚀产物主要为悬浮态和胶体态的Fe3O4、Fe2O3，少量不溶性的Fe(OH)3以及离子形式的Fe2+和Fe3+。蒸汽凝结水中铁离子由于氧腐蚀和酸腐蚀。根据蒸汽凝结水实际温度、流量、水质状况、生产工艺特点以及用户资金状况，可采用不同处理技术进行优化组合。以满足低压锅炉（含油量≤2mg/L,含铁量≤0.3mg/L）、中压锅炉（含油量≤1mg/L，含铁量≤0.05mg/L）、高压锅炉（含油量≤0.3mg/L,含铁量≤0.03mg/L）的水质标准要求。前置过滤技术前置过滤装置作为凝结水经处理系统的预处理部分，是去除凝结水中的悬浮物、胶体、金属氧化产物等粒径较大的杂质，起到预处理的作用，保护下游膜分离或离子交换设备免受颗粒无损伤和污染，提高周期制水量。前置过滤装置可根据蒸汽凝结水的水质实际情况可选择采用精密过滤器、在线自动清洗过滤器、盘式过滤器、多介质过滤器、电磁过滤器等多种过滤方式实现。除油技术陶瓷中空纤维超滤膜分离技术陶瓷中空纤维超滤膜采用耐温性，机械强度和化学稳定性都极强的α-AL2O3无机材料，超长使用寿命，从容应对各种极端运行条件。OMEX陶瓷中空纤维膜由α-氧化铝制成(筛分孔径从0.005～O.1μm)，拥有超长的使用寿命，可在高温、高压、极端PH值和高固含量等条件下使用。它能够解决不同工业里所遇到的分离难题，包括金属和钢铁制造业，化学工业，饮食业和生物医药业等。陶瓷中空纤维膜的技术优势在于独特的中空纤维结构。普通的陶瓷膜多半是多通道模式，其缺点是在长时间的操作后产生严重污染，膜孔堵塞，造成永久性过滤量下降。陶瓷中空纤维膜不仅能更容易及有效地清洗膜表层上的杂质，克服以上的问题，并能提供更大的过滤面积，同时保留陶瓷膜材质上原有的优势。对凝结水中的各种状态的油以及胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、大分子有机物都具极好的分离能力。技术优势陶瓷中空纤维膜具有高截油率特性，滤出液质量高，可达到最严格的处理标准，是处理含油水的最佳选择。化学性能稳定，高热稳定性和高机械强度，耐高温高压，耐酸碱，易清洗。膜表面经过亲水改性，水通量大，水量衰减小。外压式运行方式，进水条件宽，截留物不易堵塞进水流道。采用气水混合反冲洗方式，清洗简单，反洗效果好，性能恢复能力强。操作维护简单，使用寿命长，运行成本低。不锈钢管式膜分离技术欧梅塞尔不锈钢管式膜是世界上最坚固的过滤膜，能从容应对各种过滤挑战，拥有高滤除率和超长的使用寿命。不锈钢管式超滤膜采用特殊工艺将二氧化钛分离层永久地结台在由316L不锈钢粉烧结而成，多孔性的不锈钢膜管上，可用于极端环境下的各种工业流体。不锈钢管式超滤膜独特的焊接技术使得用户无需担心困封口老化而产生的泄露问题。它耐用并可承受高温、高压、高浓度溶剂以及极端PH值等条件，是处理蒸汽凝结水以及各种工业流体的最佳选择。不锈钢管式超滤膜是目前世界上强度最高、材质最稳定、抗冲击负荷能力最强的超滤膜产品。创造性地采用专利技术将二氧化钛分离层永久的结合在由316L不锈钢粉烧结而成的、多孔性的不锈钢膜管上。不锈钢管式膜能完全承受高温、高压、高浓度溶剂及极端PH值的考验。同时，不锈钢管式膜具有超长的使用寿命，远远超越普通过滤膜产品。利用不锈钢管式超滤膜分离技术，可有效分离油、乳化油、油脂，从而实现脱脂液过滤，滤出液实现回收的目的。不锈钢管式膜可厂泛地被应用在石化、钢铁、电镀、机械加工等领域，适用于各种工况下的油水分离。类萃取树脂除油技术类萃取树脂除油技术核心是利用除油介质(特种耐高温树脂)的亲油疏水性从凝结水中分离乳化油分子和溶解油分子，并可在线及时排出。在除油设备内设置树脂床，利用高温树脂的亲油疏水性从凝结水中分离乳化油分子和溶解油分子，并自行进行“破乳”、“捕捉”、“富集”，及时将凝结水中油分子收集在树脂表面上。当吸附在树脂上的油分子达到饱和状态后，受凝结水的流动冲击，富集的油以大油滴的形式自动分离，分离后的大油滴进人油水分离器自行分离。脱油后的树脂重新开始自行进行“破乳”、“捕捉”、“富集”过程．技术优势不受含油量和含油种类的限制，最大含油量可达到1000mg/L，涵盖蒸汽凝结水、石化企业循环水、工业废水、油田污水等各种工况。吸附和解析过程连续进行，周而复始，无需人工操作。树脂一次性投人无需再生，无需反冲洗过程。凝结水温度≤120℃时，运行时间5～10年。处理效果好(≤03mg/L)，能满足工业锅炉进水要求。高温凝结水不需要降温，节能节水效益明显。除铁技术粉末树脂覆盖过滤除铁技术粉末树脂覆盖过滤除铁技术包括：过滤、吸附和离子交换。过滤作用：采用特制的外缠绕不锈钢的多孔管作为过滤元件(滤元)，在滤元上铺覆滤膜行成均匀的过滤层，水流由滤元管外通过滤膜进入滤元管中，将凝结水中的腐蚀产物截留在膜表面，从而获得经过过滤的凝结水。水的过滤过程最初是依靠过滤层表面滤料颗粒间小孔的机械阻留和滤料表面的吸附作用来完成的。当水中悬浮物被截留下来时．它们会彼此重叠、架桥而变成一层附加的滤膜，以后这层滤膜就起主要的过滤作用。吸附作用使用了吸附能力更强的树脂替代传统覆盖过滤器使用的纸浆作为过滤介质，对水中悬浮物和胶体硅的去除更为有利。采用粉末树脂替代纸浆后，除铁率从60％～70％提高到95％，胶体硅的去除率可达99％。离子交换作用：因为使用有离子交换作用的树脂替代了覆盖过滤器的纸浆，因此粉末树脂过滤器也具有一定化学除盐作用。技术优势选用特种耐高温树脂，工作温度达120℃，过滤、吸附和离子交换作用同时完成，处理精度高。无须树脂分离与再生系统，不存在酸碱排废。系统简单，占地面积小。一次性投资小，运行费用低，投资回收期小于一年。系统启动时进水冲击负荷达到3000μg/L，仍可以运行，节省启动时间，减少机组排水。进水含铁量在2000μg/L以下时，一次覆膜可以连续运行3~4个月，出水指标可达200μg/L以下，对Fe3O4、Fe2O3、Fe（OH）3、Fe2+、Fe3+、均具有很强去除能力。完成覆膜时间只需0.5~1小时。轻质多孔陶瓷滤料过滤技术轻质多孔陶瓷滤料主要成分为氧化铝和氧化硅，并配入一定比例的欧梅塞尔特别研发生产的高分子材料，在高温下烧结而成。与普通的陶瓷材料不同，为无规则形状，滤料质地很轻。表面粗糙，多孔和大的比表面积使它成为非常好的除铁材料，轻质多孔陶瓷滤料为无尖颗粒，比重1.2~1.5g/cm3，比表面积18~20m2/Kg，内外平均空隙率80％，抗剪切强度5.6Mpa，抗压强度7.0Mpa。当采用不同的配方时，可以得到不同的孔隙率、比重，最重要的特点是不仅滤料本身布满微孔，而且由于为无定型颗粒，在堆积层中，又形成不同大小的缝隙和空隙。由于蒸汽凝结水系统工况复杂，来水铁含量变化很大，对铁离子的去除率要求很高，即适应铁含量动态变化的范围要宽，为满足各种锅炉给水的不同要求，可以通过滤料的粒度来控制出水铁离子含量≤0.03mg/L。高于0.03mg/L时，通过对滤料的反冲洗，即可恢复到初期处理水平。轻质多孔陶瓷滤料在使用过程中还有一个优点是无需更换，由于表面粗糙，纳污容量高，质轻，反洗容易，恢复功能块，只需要在系统中运行2~3年后，补充少量滤料即可。烧结聚四氟乙烯滤元微滤技术烧结聚四氟乙烯滤芯是由纯聚四氟乙烯原料，经高温、高压烧结而成的，因而该滤芯具有很强的耐强酸、强碱能力，滤芯强度和韧性都很高，同时滤芯可耐高温达200℃，有“滤芯之王”的美称。技术优势耐强酸、强碱。耐高温200℃，可用于各种温度条件的蒸汽凝结水。孔隙率高：一般的金属烧结滤芯，孔隙率在30％以下，而聚四氟乙烯烧结滤芯的孔隙率高达60％以上，因而同样的过滤面积、流体流量大。外表面光滑：滤芯的外表面如“腊制”一样光滑，因而杂质不易挂在滤芯表面，同时外表面过滤精度高，内层过滤精度低，杂质不易嵌人滤芯体内，滤芯清洗容易且清洗彻底，清洗效果优异，进而使用寿命长。强度韧性高：高的强度和韧性，滤芯不易断裂，彻底解决了让用户担心的滤芯“断裂”所造成巨大损失的问题。过滤精度高：聚四氟乙烯烧结滤芯的过滤精度可以达到0.1um以下。高的过滤精度和高的孔隙率，使滤芯在高过滤精度的工况情况下具有较好的流体流量。无“脱粒”现象：聚四氟乙烯烧结滤芯的内外表面都非常光滑，且在高温高压下充分烧结，不会在使用过程中出现“脱粒”现象而二次污染流体烧结聚四氟乙烯滤芯的优良性能可被应用到含有各种重金属蒸汽凝结水的处理、以及电镀液处理、内燃机清洗液处理、油田洗井水处理等各种复杂工况。除盐技术欧梅塞尔深度除盐技术采用混合离子交换器(混床)，把一定比例的阴、阳离子交换树脂混合装填于同一交换装置中，对凝结中的阴、阳离子进行交换、脱除。混床对凝结水进一步脱盐后可满足中、高压锅炉所需的超纯水。由于凝结水具有运行温度和压力高、流量大、含盐量低的特点欧梅塞尔凝结水深度除盐技术采用高流速运行的混床即高速混床。高速混床的树脂不同干普通混床的树脂，它在物理性能方面应有较高的机械强度和抗渗透冲击力。在水力学性能方面，要求粒度均匀，有良好的水力分层性能和较低的流体阻力损失。在化学性能方面，要有较快的交换速度和较高的工作交换容量。树脂是带有活性基团的网状结构高分子化合物，在树脂中有一活动部分，遇水可以电离，并能在一定范围内移动，可与周围水中的其他带同类电荷的离子进行交换反应。所以当含有盐类的水溶液通过树脂时，树脂可以将水中的盐份交换下来。凝结水中的阳离子与阳树脂反应而被除去，阴离子与阴树脂反应而被除去。树脂具有选择性离子带的电荷越多越容易被吸收。带有相同电荷的离子，原子序数大的较容易被吸收。对于强酸性阳树脂：Fe3+AL3+Ca2+Mg2+Na+H+对于强碱性阴树脂：S042+。HSO4-N0-Cr-0H-HCO3-树脂具有可逆性交换时的离子反应：阳树脂的交换反应：RH+Na+=RNa+H+阴树脂的交换反应；ROH+Cl-=RCl+OH-再生时的离子反应：阳树脂：RNa+H+=RH+Na+阴树脂：RCI+OH-=ROH+Cr-欧梅塞尔混床系统由高速混床、树脂捕捉器、再循环泵和旁路系统组成。机组启动初期，凝结水含铁量超过1000μg/L时，不进人凝结水处理装置，直接通过旁路100％排放。正常运行后，混床启动初期出水不符合要求时，需经再循环泵循环至混床出水合格方可向系统供水。